Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-1-173-179
УДК 615.84
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРЕВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Васильев Ю.А., Семенов Д.С., Яцеев В.А., Ахмад Е.С., Петряйкин А.В., Марусина М.Я., Васильева Ю.Н. Экспериментальное исследование нагрева ферромагнитных объектов при проведении магнитно-резонансной томографии // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 1. С. 173–179. doi: 10.17586/2226-1494-2019-19-1-173-179
Аннотация
Предмет исследования. Магнитно-резонансная томография – один из востребованных методов медицинской визуализации, основанный на явлении ядерного магнитного резонанса. Несмотря на отсутствие ионизирующего излучения, существуют некоторые факторы риска для пациента, один из которых вызван наличием в организме пациента металлоконструкций. Исследован тепловой процесс, возникающий при проведении магнитно-резонансного исследования пациентам, имеющим в организме ферромагнитные объекты. Методика эксперимента. Исследование нагрева поверхности металлических объектов проводилось с использованием оптоволоконных датчиков. Разработан фантом, на котором были закреплены исследуемые объекты из разных материалов: сталь, феррит, латунь, неодимовый магнит. Для получения максимально возможного нагрева были выбраны соответствующие условия сканирования с максимально возможным удельным коэффициентом поглощения. Основные результаты. Представлены результаты измерения нагрева материалов. Показано, что температура всех объектов увеличилась в диапазоне от 2,5 до 4,0 °С за общее время сканирования 90 минут, тогда как температура за пределами данных объектов не изменилась. При этом ни для одного из объектов не наблюдался нагрев, превышающий ограничение в 1 °С за 6 минут. Практическая значимость. Результаты исследования могут быть применены при разработке и идентификации математических моделей теплопереноса в рамках комплексного обеспечения безопасности пациента в кабинете магнитно-резонансной томографии. Кроме того, они открывают перспективу расширения показаний к проведению магнитно-резонансного исследования у пациентов с металлическими инородными телами, которые нуждаются в данном виде диагностики (без учета других рисков – механического смещения, ухудшения визуализации).
Ключевые слова: магнитно-резонансная томография, импланты, ферромагнитные объекты, нагрев, удельный коэффициент поглощения
Список литературы
Список литературы
1. Kim S.J., Kim K.A. Safety issues and updates under MR environments // European Journal of Radiology. 2017. V. 89. P. 7–13. doi: 10.1016/j.ejrad.2017.01.010
2. ICNIRP. Guidelines for limiting exposure to electric fields induced by movement of the human body in a static magnetic field and by time-varying magnetic fields below 1 Hz // Health Physics. 2014. V. 106. N 3. P. 418–425. doi: 10.1097/hp.0b013e31829e5580
3. Glover P.M. Interaction of MRI field gradients with the human body // Physics in Medical Biology. 2009. V. 54. N 21. P. R99–R115. doi: 10.1088/0031-9155/54/21/R01
4. Formica D., Silvestri S. Biological effects of exposure to magnetic resonance imaging: an overview // BioMedical Engineering Online. 2004. V. 3. P. 11. doi: 10.1186/1475-925X-3-11
5. Kanal E. et al. ACR guidance document on MR safe practices: 2013 // Journal of Magnetic Resonance Imaging. 2013. V. 37. N 3. P. 501–530. doi: 10.1002/jmri.24011
6. Eshed I. et al. Is magnetic resonance imaging safe for patients with retained metal fragments from combat and terrorist attacks? // Acta Radiologica. 2010. V. 51. N 2. P. 170–174. doi: 10.3109/02841850903376298
7. Martinez-del-Campo E. et al. Magnetic resonance imaging in lumbar gunshot wounds: an absolute contraindication? // Neurosurgical Focus. 2014. V. 37. P. E13. doi: 10.3171/2014.7.focus1496
8. Dedini R.D. et al. MRI issues for ballistic objects: Information obtained at 1.5-, 3- and 7-Tesla // Spine Journal. 2013. V. 13. N 7. P. 815–822. doi: 10.1016/j.spinee.2013.02.068
9. Panych L.P., Madore B. The physics of MRI safety // Journal of Magnetic Resonance Imaging. 2018. V. 47. N 1. P. 28–43. doi: 10.1002/jmri.25761
10. Woods T.O. Guidance for Industry and FDA Staff Establishing Safety and Compatibility of Passive Implants in the Magnetic Resonance (MR) Environment. U.S. Food Drug Adm. 2014. 7 p.
11. Feng D.X. et al. Evaluation of 39 medical implants at 7.0T // The British Journal of Radiology. 2015. V. 88. N 1056. P. 20150633. doi: 10.1259/bjr.20150633
12. Mattei E. et al. Impact of capped and uncapped abandoned leads on the heating of an MR-conditional pacemaker implant // Magnetic Resonance in Medicine. 2015. V. 73. N 1. P. 390–400. doi: 10.1002/mrm.25106
13. Muranaka H., Horiguchi T., Usui S. et al. Dependence of RF heating on SAR and implant position in a 1.5T MR system // Magnetic Resonance in Medical Sciences. 2007. V. 6. N 4. P. 199–209. doi: 10.2463/mrms.6.199
14. Shellock F.G. Radiofrequency energy-induced heating during MR procedures: a review // Journal of Magnetic Resonance Imaging. 2000. V. 12. N 1. P. 30–36.
2. ICNIRP. Guidelines for limiting exposure to electric fields induced by movement of the human body in a static magnetic field and by time-varying magnetic fields below 1 Hz // Health Physics. 2014. V. 106. N 3. P. 418–425. doi: 10.1097/hp.0b013e31829e5580
3. Glover P.M. Interaction of MRI field gradients with the human body // Physics in Medical Biology. 2009. V. 54. N 21. P. R99–R115. doi: 10.1088/0031-9155/54/21/R01
4. Formica D., Silvestri S. Biological effects of exposure to magnetic resonance imaging: an overview // BioMedical Engineering Online. 2004. V. 3. P. 11. doi: 10.1186/1475-925X-3-11
5. Kanal E. et al. ACR guidance document on MR safe practices: 2013 // Journal of Magnetic Resonance Imaging. 2013. V. 37. N 3. P. 501–530. doi: 10.1002/jmri.24011
6. Eshed I. et al. Is magnetic resonance imaging safe for patients with retained metal fragments from combat and terrorist attacks? // Acta Radiologica. 2010. V. 51. N 2. P. 170–174. doi: 10.3109/02841850903376298
7. Martinez-del-Campo E. et al. Magnetic resonance imaging in lumbar gunshot wounds: an absolute contraindication? // Neurosurgical Focus. 2014. V. 37. P. E13. doi: 10.3171/2014.7.focus1496
8. Dedini R.D. et al. MRI issues for ballistic objects: Information obtained at 1.5-, 3- and 7-Tesla // Spine Journal. 2013. V. 13. N 7. P. 815–822. doi: 10.1016/j.spinee.2013.02.068
9. Panych L.P., Madore B. The physics of MRI safety // Journal of Magnetic Resonance Imaging. 2018. V. 47. N 1. P. 28–43. doi: 10.1002/jmri.25761
10. Woods T.O. Guidance for Industry and FDA Staff Establishing Safety and Compatibility of Passive Implants in the Magnetic Resonance (MR) Environment. U.S. Food Drug Adm. 2014. 7 p.
11. Feng D.X. et al. Evaluation of 39 medical implants at 7.0T // The British Journal of Radiology. 2015. V. 88. N 1056. P. 20150633. doi: 10.1259/bjr.20150633
12. Mattei E. et al. Impact of capped and uncapped abandoned leads on the heating of an MR-conditional pacemaker implant // Magnetic Resonance in Medicine. 2015. V. 73. N 1. P. 390–400. doi: 10.1002/mrm.25106
13. Muranaka H., Horiguchi T., Usui S. et al. Dependence of RF heating on SAR and implant position in a 1.5T MR system // Magnetic Resonance in Medical Sciences. 2007. V. 6. N 4. P. 199–209. doi: 10.2463/mrms.6.199
14. Shellock F.G. Radiofrequency energy-induced heating during MR procedures: a review // Journal of Magnetic Resonance Imaging. 2000. V. 12. N 1. P. 30–36.